系外气态巨行星内核首曝光行星内部结构露真容学术资讯

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“海王星沙漠”区域中的一颗海王星大小的系外行星。在如此接近宿主恒星的地方，这样大小和密度的天体是极其罕见的。

据美国“物理学组织”网站7月1日消息称，英国华威大学的天文学家们发现了一颗系外气态巨行星的内核，这个围绕一颗遥远恒星运行的天体让我们得以首次观察到行星的内部构造。相关研究结果同日刊发在《自然》杂志中。

这颗系外行星被命名为“TOI 849 b”，距离地球大约730光年，核心与海王星大小一样，其宿主恒星与太阳非常相似，但其公转轨道离恒星非常近，公转周期只有18小时。它的表面温度大约为1800开尔文。尽管科学家认为它是一颗气态行星，但是它要么是被剥离了气态大气层，要么在演化早期就没有形成过大气层。这个发现为观察一颗行星的内核并了解它的成分提供了一个独特的机会。

“TOI 849 b”是由美国航天航空局（NASA）的凌日系外行星调查卫星（TESS）在一项恒星调查任务中发现的。它位于“海王星沙漠”（Neptunian desert）——天文学家们用这个词来形容靠近恒星的区域，在那里我们很少看到与海王星质量相当或更大的行星。

随后，由华威大学领导的一个小组利用欧洲南方天文台（ESO）旗下的拉西拉天文台（La Silla Observatory）的HARPS仪器对该天体进行了分析。该小组确定，天体的质量比海王星高2至3倍，密度也高得令人难以置信。

论文第一作者、华威大学物理系的David Armstrong博士介绍：“虽然这是一颗质量异常巨大的系外行星，但它离我们所知的质量最大的行星相去甚远。就其大小而言，它是我们知道的质量最大的系外行星。特别是对于海王星这样大小的行星来说，它的密度是极高的。它的惊人质量和奇怪的位置有助于我们理解它——对于这么短的公转周期，我们还没见过这么大质量的行星。”

关于为什么我们能看到该行星的内核，而不是一个典型的气态巨行星，研究人员认为有两种理论假设。第一种是，它可能曾经和木星相似，但由于种种因素（如潮汐力干扰、行星碰撞、大规模光蒸发等）失去了几乎所有外部气体。第二种是，它或曾是一颗“演化失败的”气态巨行星。科学家们认为，这颗气态巨行星在其核心形成后，可能就出了某种问题，以至于它从来没有形成过大气层。如果行星形成的尘埃盘上有一个缺口，或者行星形成较晚，尘埃盘上的物质耗尽了，就可能出现这种情况。

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编译：朱明逸

审稿：西莫

责编：雷鑫宇

期刊来源：《自然》

期刊编号：0028-0836

原文链接：

https://phys.org/news/2020-07-exposed-planetary-core-glimpse-worlds.html